SE440386B - Motoranleggning for drift pa framaxeln av ett fordon - Google Patents
Motoranleggning for drift pa framaxeln av ett fordonInfo
- Publication number
- SE440386B SE440386B SE8006805A SE8006805A SE440386B SE 440386 B SE440386 B SE 440386B SE 8006805 A SE8006805 A SE 8006805A SE 8006805 A SE8006805 A SE 8006805A SE 440386 B SE440386 B SE 440386B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- engine
- base part
- transmission
- vehicle
- engine system
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 39
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 8
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims description 6
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 24
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 9
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- XDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYSA-N glyphosate Chemical compound OC(=O)CNCP(O)(O)=O XDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000029305 taxis Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B73/00—Combinations of two or more engines, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
- F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
- F02B39/04—Mechanical drives; Variable-gear-ratio drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S123/00—Internal-combustion engines
- Y10S123/08—Multiple engine units
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Description
.8006805-9
eller genom ändring av ventilpåverkningsmekanismen, men
detta medför rätt komplicerade styrorgan och man får frik-
tionsförluster genom de medroterande vevarna och tillhörande
kolvar.
Ändamålet med föreliggande uppfinning är att föreslå en
uppdelning av motorns cylindrar i sektioner eller grupper,
som efter önskan kan till- och frånkopplas. Man kan exempel-
vis välja grupperna så att man har l/3 av maxeffekt i en
grupp och 2/3 i en andra grupp och kan då köra motorn i tre
olika effektområden med hög verkningsgrad i samtliga,
beroende på att man alltid kan arbeta med ett minimum av
trottelstyrning och därmed ett högt kompressionsförhållande
i de för tillfället i drift varande cylindrarna.
Den förbättrade bränsleekonomin vid dellast medför i
första hand en minskning av avgasvolymen, och eftersom för-
bränningen i cylindrarna väsentligen kommer att ske vid det
kompressionsförhållande som motorn är beräknad för, kommer
halten av sådana beståndsdelar som man måste vara vaksam på,
att hålla sig vid låga, kända värden.
Föreliggande uppfinning tar hänsyn till ovan berörda
omständigheter och hänför sig till en motoranläggning för
drift på framaxeln av ett fordon och omfattande ett antal
arbetscylindrar anordnade i tvâ grupper (basdel och till-
satsdel) som är individuellt anslutbara till en gemensam
utgående drivaxel, och där ett styrorgan är inrättat att
hälla basdel och tillsatsdel i drift allt efter tillfälligt
effektbehov. Uppfinningen kännetecknas därav att basdel och
tillsatsdel är anordnade på ömse sidor om en delarna med
hjulaxlarna förbindande transmission samt har gemensam kyl-
och företrädesvis även smörjoljesystem.
Uttrycket arbetscylindrar används här för att täcka
såväl cylindrar med konventionella kolv- och vevmekanismer
som motsvarande vid rotationsmotorer exempelvis av typ
Wankel.
Ett styrorgan kan vara inrättat att hålla basdelen i
drift inom hela effektområdet samt att koppla in tillsats-
delen när tillfälligt ökningsbehov föreligger, men man kan
även ordna så att tillsatsdelen hålls i drift inom ett
8006805-9
lägsta uteffektomrâde, att därefter basdelen hålls i drift
inom ett väsentligt, mittre uteffektområde, samt att slut-
ligen basdel och tillsatsdel hålls i drift samtidigt inom
högsta uteffektområde. Basdel och tillsatsdel kan var för
sig vara anslutna till en med utgående drivaxel förbunden
transmission, men kan man även ordna så att basdel och till-
satsdel är sammankopplingsbara inbördes, varvid endera av
dem är ansluten till en med utgående drivaxel förbunden
transmission.
I kylsystemet ingående fläkt kan vara inrättad för drift
via basdelen, samt alternativt via elmotor. Startmotor och
elgenerator är företrädesvis anslutna till den delarna med
fordonsaxeln förbindande transmissionen.
Basdelens tillslagskoppling är lämpligen av flerlamell-
typ som gör den lämpad att tjänstgöra som svänghjul.
Styrsystemet omfattar lämpligen en mikrodator samt,
bland manuellt påverkbara ingångsaktivatorer till denna, ett
väljarorgan omfattande omkopplingsorgan för bestämning av
vilken motordel som i första hand skall hållas i drift,
resp. för val av prestandakörning eller ekonomikörning.
Uppfinningen kommer här nedan att beskrivas med hänvis-
ning til bifogade ritningar,
Fig. 1 visar schematiskt hur en konventionell sex-
cylindrig motor kan delas och arrangeras enligt
uppfinningen,
Fig. 2 är ett diagram som visar varvtalskarakteristika
för en motoranläggning enligt uppfinningen rela-
terad till fordonshastighet,
Fig. 3 visar ändringar i vridmoment vid en motoranläggning
enligt uppfinningen i relation till fordons-
hastighet,
Fig. 4 visar en första utföringsform av en motoranläggning
enligt uppfinningen, där basdel och tillsatsdel har
gemensamt kylvattensystem,
Fig. 5 visar del av bränslepådragmekanismen för motorn
enligt Fig. 4,
. , __?-_.___._.____.....-
8006805-9
4
Fig. 6, 7 och 8 visar detaljer av transmissionsarrangemang
mellan basdel och tillsatsdel vid motoranläggning
enligt Fig. 4,
Fig. 9 visar ett installationsarrangemang, där den ena av
motorns delar är en rotationsmotor (Wankel),
Fig. 10 visar ett arrangemang med tvâ, tvâ-cylindriga
motordelar,
Fig. ll visar en installation med tvâ, tvâ-cylindriga
boxer-motorer,
Fig. 12 och 13 visar olika arrangemang med V-motorer,
Fig. 14 visar en motoranläggning, där tillsatsdelen utgörs
av en Stirling-motor,
Fig. 15 visar en motoranläggning, där tillsatsdelen utgörs
av en gasturbin och
Fig. 16 schematiskt visar styrsystem för en motoranläggning
enligt uppfinningen.
I Fig. 1 är en konventionell sex-cylindrig motor
betecknad med 10; tillhörande transmission för anslutning
till fordonsaxel ll, exempelvis framaxel, är betecknad med
12, växellåda med backväxel med 13 och momentomvandlare med
14. Motorn dimensioneras för ett största beräknat effekt-
uttag, som endast sällan kommer ifråga, och vid dellast
driver alla cylindrarna med dålig bränsleekonomi.
Det finns arrangemang, där man vid dellast kan koppla ur
nâgra cylindrar, antingen genom att stänga av bränsletill-
förseln eller påverka in- och utloppsventilerna, men sådana
arrangemang är komplicerade och kan innebära driftssäker-
hetsproblem. Man har vidare alltid friktionsförlusterna i de
cylindrar, från vilka man inte tar ut någon effekt.
Uppfinningen illustreras schematiskt nedtill i Fig. 1,
där man delat den gamla sex-cylindriga motorn i en fyr-
cylindrig basdel 15, och en två-cylindrig tillsatsdel 16,
vilka var för sig genom kopplingar är anslutbara till den i
övrigt oförändrade transmissionen 12. Momentomvandlaren 14
förblir lämpligen vid basdelen 15. Olika kombinationsar-
rangemang av basdel, tillsatsdel och transmission kommer att
framgå av beskrivningen till de följande figurerna, och det
är uppenbart att antalet cylindrar i motorns delar kan
V_.-.._______._.._._.
8006805-9
variera. Det är dock oftast lämpligt att den ena delen har
större effekt än den andra, vilket kan uppnås genom större
antal cylindrar och/eller uppladdning.
Fig. 2 visar ändringar i varvtal, n, hos motordelarna
, 16 i relation till fordonshastighet, V, varvid det
förutsätts att motordelen 15 är utrustad med momentomvand-
lare och att det finns en mekanisk tillsatsväxel med för-
hållande 2:1 relativt högsta växel.
Varvtalen för de två motordelarna är naturligtvis
desamma under drift (nl5 = nlö), men vid dellast, kör
man endast med basdelen 15, vars varvtal då varierar enligt
den övre heldragna kurvan 17. Tomgângsvarvtalet är betecknat
med ni och anges med en streckad linje.
Ma kan ha tillsatsdelen 16 helt avkopplad, men när man
väntar sig behov av snabba in- och urkopplingar av tillsats-
delen kan man låta denna gå i tomgång. Som kommer att
beskrivas i samband med Fig. 7 kan man därvid ordna så att
tillsatsdelens tomgångsvarvtal nâö, varierar, och ökar
något i relation till ökningen i basdelens varvtal. Enligt
den undre heldragna kurvan 18 stiger tomgångsvarvtalet mot
växlingstillfället, faller i samband med detta, och stiger
därefter åter.
En plötslig inkoppling av tillsatsdelen medför då inte
en lika stor, momentan vartalsökning, som om tillsatsdelen
hade legat kvar vid den ordinarie tomgângsvarvsnivån, ni.
Fig. 3 visar ändringar i utgående vridmoment, U, efter
växellåda vid olika fordonshastighet V, och för enkelhets
skull förutsätts samma utväxlingsförhållande 2:1 resp. 1:1
som i Fig. 2. Vanligen har man dock tre- eller fyrstegs
växellåda. För bättre identifikation är här basdelen 15
betecknad M1 och tillsatsdelen M2. Om man dimensionerar M1
för dubbelt så stor effektuttag som vid M2 kan man köra
motorn inom tre effektområden, som ökas med samma värde;
M2 = 1/3, M1 = 2/3 och M1 + M2 = 3/3.
Fig. 4 visar i något större skala, och mer i detalj en
motoranläggning enligt Fig. l arrangerad för drift vid fram-
axeln på ett fordon.
Effektbehovet kan ändras relativt snabbt, i vissa fall
80106805-9
momentant, och det kan då innebära en tidsförlust, eller vid
vissa konstruktioner eventuellt stopp för hela anläggningen,
om man under körning plötsligt behöver koppla in tillsats-
delen.
- Styrsystemet kan utformas olika beroende på den typ av
fordon maskineriet skall installeras i, och hur man avser
att utnyttja motordelarna för ernående av bästa resultat.
I det enkla fallet används den fyr-cylindriga delen 15
som basmotor och den tvâ-cylindriga delen 16 enbart för
erhållande av toppeffekt. Inkoppling och styrning av den-
samma kan ske. t.ex. genom s.k. kick-down av gaspedalen.
För utpräglad ekonomikörning kan man ordna så att man
enbart använder den tillsatsdelen 16 vid körning på slät
mark och/eller vid liten last, att man sedan övergår till
(enbart) basdelen 15, och slutligen återigen kopplar in
tillsatsdelen 16, när toppeffekt behövs. Under en längre
körsträcka kan det erfordras att man kopplar motorerna in
och ut flera gånger.
För att man under körning skall kunna hålla den till-
fälligt avställda motordelen förberedd för snabb start äryi
första hand delarnas kylvattensystem sammankopplade. Bas-
delens 15 kylvattenavlopp är via en ledning 20 anslutet till
tillsatsdelens 16 kylvatteninlopp. Dennes kylvattenpump 21
står via en ledning 22 i förbindelse med en kylare 23,
vilken i sin tur via en ledning 24 står i förbindelse med
den stora motorns kylvattenpump 25.
Till kylaren hör på vanligt sätt en fläkt 26, som i ett
enkelt utförande kan drivas direkt av basdelen 15. När man
kör enbart med tillsatsdelen 16 är kylningen i den större
motorn och i kylaren 23 i de flesta fall helt tillräcklig,
men det kan vara lämpligt att låta fläkten 26 drivas av en
elmotor 27, vilken då styrs av en termostat inkopplad i
ledningen 24. På detta sätt kan en för tillfället avställd
motor hållas varm och förberedd för momentan start.
Basdelen 15 kan vara försedd med startmotor, under det
att tillsatsdelen kan startas via transmissionen 12. Denna
är givetvis försedd med kopplingsdelar, så att motorerna kan
till- och avkopplas, och eventuellt kan man ordna så att
8006805-9
startmotor och elgenerator ansluts till den motorerna
förenande transmissionen. Något svänghjul behövs inte, utan
ersätts av basdelens tillslagskoppling, vilken lämpligen är
av flerlamelltyp.
Tillsatsdelen 16 utförs så att den får små masskrafter
(lågt tröghetsmoment). Kolvar och vevstakar tillverkas
lämpligen av keramiskt material eller av lättmetall resp.
kompositmaterial.
För att ytterligare öka snabbinkopplingsmöjligheten kan
motorernas smörjoljesystem kopplas samman, vilket antyds med
den streckade förbindelsen 28.
Fig. 5 illustrerar schematiskt ett styrsystem för
bränslepâdragsarrangemanget, där det då är förutsett att
vardera motordelen 15, 16 har en komplett bränsleinsprut-
ningsapparat 30 resp. 31. Fordonets gaspedal är betecknad
med 32, och den påverkar genom en på lämpligt sätt utformad
länkmekanism 33 ett vridmotstånd 34 som bestämmer mängden
insprutat bränsle, liksom den tidpunkt då tillsatsdelen 16
kopplas in.
Fig. 6, 7 och 8 visar olika transmissionsarrangemang
lämpade vid sammanställning av motordelarna enligt Fig. 4,
d.v.s. transmission belägen mellan de två delarna.
Basdelen, som kan vara en tre-cylindrig kolvmotor, är
betecknad med 100, och tillsatsdelen, som kan vara en
två-cylindrig motor, är betecknad med 101. Kopplingar 102
förbinder motordelarnas vevaxlar med en steglöst variabel
bälttransmission 103, vilken driver en flerstegs planetväxel
104 innehållande backsteg, och förbunden med en differential
105, till vilken fordonets hjulaxel 106 på känt sätt är
ansluten.
Motordelen 101 kan kompletteras med, eller ersättas av
svänghjul eller annan mekanisk ackumulator för lagring av
bromsenergi eller tillfälligt energiöverskott.
Fig. 7 visar ett mer utvecklat transmissionsarrangemang.
Samma hänvisningsbeteckningar som i Fig. 6 används, där så
är tillämpligt.
Basmotorn 100 är via en koppling 110 och en momentom-
vandlare lll förbunden med en kedjetransmission 112. Moment-
8006805-9
omvandlaren lll är uppburen i ett frihjul 113 och kopplingen
110 är inrättad att medge direktanslutning till kedjetrans-
missionens drev.
Tillsatsdelen 101 är över en koppling 102 anslutbar till
en kontinuerligt variabel bälttransmission 114, inrättad att
driva på samma axel 115 som kedjetransmissionen 112. Bält-
transmissionen 114 är därvid försedd med ett lâsbart frihjul
116. Kedjetransmissionen 112 är likaledes förbunden med
axeln 115 över ett lâsbart frihjul 116.
Axeln 115 driver en planetväxel 117 som dels innehåller
direktkopplingslamell 118, dels är försedd med bromsband 119
för backgång. Planetväxelns ringhjul 120 är förbundet med en
till en transmission 121 ingående axel, där den utgående
axeln över ett kugghjulspar 122 driver differentialen 105.
En svänghjulsackumulator 123, ínnesluten i ett hus 124,
som hålls under vakuum, är över en koppling 125 med frihjul
anslutbar till den från kopplingen 102 vid tillsatsdelen
utgående axeln. Tillsatsdelen 101 kan tidvis utnyttjas för
laddning av svänghjulsackumulatorn, men även motorbromsener-
gi frân basdelen kan via frihjulen och bälttransmissionen
114 tillgodogöras här. Lagrad energi förs automatiskt till
fordonsaxeln, när driftsförhållandena påkallar detta.
Vid utförandet enligt Fig. 8 är basdel 100 och tillsats-
del 101 var för sig anslutbara till en kontinuerligt
variabel bälttransmission 103 via låsbara frihjulskopplingar
102. En kompoundplanetväxel, med tre växlingssteg fram och
ett backsteg är betecknad 130, och driver via differential
105 fordonsaxeln 106.
Aggregatets startmotor är betecknad med 131, en oljepump
för de olika transmissionerna är betecknad 132, och övriga
hjälpapparater, inklusive elgenerator är gemensamt beteck-
nade 133. Drivande axel 134 till dessa är via ett frihjul
135 förbunden med ett hus 136, som är monterat på ett kugg-
hjul 137, vilket ingår i en kuggväxel ansluten till start-
motorn 131. Från ett hjul 138 i denna växel drivs olje-
pumpen 132, och ytterligare ett hjul 139 är anslutet till
det för båda kopplingarna 102 gemensamma huset 140.
I huset 136 vid hjälpapparaten är ett andra frihjul 141
8006805-9
inneslutet, vilket via en axel 142 och ett kugghjul 143
driver på differentialen 105.
Det finns alltså här tvâ parallella transmissionsvägar
mellan motordelarnas vevaxlar och den utgående fordons-
axeln, och det är uppenbart att man via det gemensamma
kopplingshuset 140 kan starta vilken som helst av motor-
delarna 100 eller 101, liksom även att oljepumpen 132
omedelbart sätts i funktion vid start. Hjälpapparaterna
kommer pä grund av frihjulen 135 och 141 att kunna drivas
oberoende av vilken av motordelarna som för tillfället är i
drift.
Enligt Fig. 9 utgörs motordelarna av rotationsmotorer
(Wankel). Basdelen är en tvâ-rotorenhet 160a och tillsats-
delen en en-rotordel 16la, anordnade på ömse sidor om en
transmission 165, ansluten till växellåda 166 och differen-
tial 167. Tillsatsdelen till- och frånkopplas via koppling
162, och momentomvandlaren 163 kan förses med koppling så
att basdelen vid behov kan frânkopplas och fordonet drivas
enbart med tillsatsdelen.
Fig. 10 visar en modifikation av arrangemanget enligt
Fig. 4. Såväl basdel 190, som tillsatsdel 191 utgörs här av
två-cylindriga enheter, där basdelen försetts med uppladd-
ningsaggregat 192. Alternativt kan man som basdel använda en
tre-cylindrig, ouppladdad motor (streckad), men två,
tvâ-cylindriga motorer erbjuder fördelar ur tillverknings-
synpunkt. Momentomvandlare, transmission, växellåda och
differential är här betecknade 193, 194, 195 resp. 196.
Fig. ll visar ytterligare en modifikation där basdel och
tillsatsdel 200, 201 utgörs av två-cylindriga boxer-motorer
arrangerade på ömse sidor om en transmission 202 ansluten
till växellåda 203 med differential 204. Denna installation
medger låg bygghöjd och är lämplig i bussar och vissa last-
fordon.
Fig. 12 och 13 visar arrangemang med V-motorer anordnade
för framaxeldrift. I Fig. 12 är basdelen 210 en fyr-cylind-
rig enhet medan tillsatsdelen är en tvâ-cylindrig enhet 211.
Dessa är arrangerade på ömse sidor om en transmission 212,
t.ex. av steglöst variabel bälttyp, och kan förbindas med
8006805-9
denna genom icke visade kopplingar. Till transmissionen
ansluter sig växellåda 213 och differential 214. Framaxeln
är betecknad med 215.
Vid utförandet enligt Fig. l3 använder man"två lika två-
cylindriga motorer 2lOa och 211, t.ex. av en typ som används
i motorcyklar. Här är båda motordelarna anslutna till växel-
lådan 213 genom var sin bält-transmission 2l2a, 2l2b.
I många fall kan man uppnå fördelar om man formar basdel
eller tillsatsdel som Stirling-motor. En sådan får genom
sitt brännararrangemang ofta en sådan bygghöjd att den blir
svårplacerad i ett fordon. Dessutom fordrar den rätt
omfattande kylinstallation.
Genom att låta Stirling-motorn svara för endast viss.
' andel av toppeffekten, t.ex. 30 --50 %, kan man få.för
fordonsdrift bättre avpassade dimensioner. En Stirling-motor
behöver en kylare som är'2 à 2,5 gånger så stor som vid en
kolvmotor med samma effekt, men eftersom en ansluten kolv-
motors motorblock kan utnyttjas som kylenhet och “heat-sink"
behöver den kombinerade installationens kylare inte göras-
myeket större än 20 à 30 % utöver vad som fordras för en
jämnbördig kolvmotor.
Avgaserna från kolvmotordelen kan ledas genom Stirling-
motorns brännare där HC och CO förbränns.
Fig. 14 visar en motoranläggning av i stort sett samma
utförande sonm den i Fig. 4, men där basdelen 220 är en tre-
cylindrig Stirling-motor ansluten till en transmission 221
över en momentomvandlare 222; Tillsatsdelen är en tre-
cylindrig kolvmotor 223, t.ex. en Otto-motor, som via icke
visad koppling är anslutbar till transmissionen 221. En,
jämfört med en ren kolvmotorinstallation något förstorad
kylare är betecknad med 224, och till denna hör två kyl-
fläktar 225 och 226 drivna av elmotorer, så att man, allt-
efter behov, kan hålla endera eller båda fläktarna igång.
Kylvattenledningar är betecknade 227, 228 och 229. Kolv-
motorns 223 avgassamlingslåda 230 är anslutbar till
Stirling-motorns icke visade brännare, men det finns natur-
ligtvis by-passledning, så att avgaserna kan föras direkt
till ljuddämpare, om Stirling-motorn tillfälligt inte är i
8006805-9
ll
drift.
som basdel t.ex.
Stirling-motorns låga avgasemissioner gör den lämplig
för taxi och vissa transportfordon som körs
mycket på tomgång och dellast inom tätbebyggda områden. För
dragfordon till husvagnar och vissa bussar kan tillsatsdel i
Stirling-utförande vara fördelaktigt. Tillsatsdelen dimen-
sioneras då för drift av elgenerator för luftkonditione-
ringsaggregat, uppvärmning och annan strömförbrukning vid
stillastående fordon, varvid Stirling-motorns låga buller-
nivå är en fördel.
En mycket kompakt enhet med låg vikt och litet kylbehov
erhålls om tillsatsdelen utförs som gasturbin beräknad för
ungefär en tredjedel av maximala effektbehovet. Start av
anläggningen kan, även vid mycket låga yttertemperaturer
åstadkommas med hjälp av gasturbiner. Basdelens avgaser kan
vid samkörning ledas till gasturbinens brännare, vilket
säkerställer effektiv slutförbränning. Gasturbinen har själv
låga emissionshalter, varför totalresultatet blir en mycket
ren avgas.
Fig. 15 visar ett arrangemang i stort likt det enligt
Fig. 4, men med den två-cylindriga kolvmotorn, 230 som
basdel, och med en gasturbin 231 som tillsatsdel. Gastur-
binen kan vara av tvâ- eller treaxlig typ med god inbyggd
x
momentutväxling (2:l a 5:1), varför kontinuerligt variabel
transmission 232 endast behövs för basdelen 230, vilket gör
transmissionen lätt och billig eftersom den ej behöver
överföra hela effekten.
Transmission till växellåda och differential vid for-
donsaxel är innesluten i ett hus 233, som bär basdel och
tillsatsdel, vilka båda är små och lätta enheter. Trans-
missionshuset kan därför gjutas i lättmetallegering, vilket
bidrar till låg totalvikt. Anläggningens kylare är betecknad
med 234 och behöver här endast bli ungefär 2/3 av vad som
skulle fordras för en ren kolvmotorinstallation med
motsvarande toppeffekt.
Ett för gasturbin och kolvmotor gemensamt luftfilter är
betecknat med 235, gasturbinens värmeväxlare är betecknad
med 236 och dess brännare med 237.
Kolvmotorns luftintag är genom en ledning 238 förbind-
8006805-9
12
bart med filtret 235, men kan även anslutas till gastur-
binens kompressor i och för uppladdning. Motorns avgasled-
ning 239 kan förbindas med gasturbinbrännaren 237, eller,
när denna icke är i drift, via en shuntledning 240 ledas
direkt till (icke visad) ljuddämpare.
Del av gasturbinens luftflöde kan avtappas till kolv-
motordelen för uppladdning av densamma.
För ett rationellt utnyttjande av en motoranläggning av
här angivet slag med basdel och tillsatsdel, som körs var
för sig eller tillsammans allt efter som behovet varierar,
bör man ha ett kontrollsystem som i stor utsträckning väljer
de olika funktionerna och sekvenserna.
Startmotorn dimensioneras lämpligen för den mindre
(tillsats-)delen, vilken startas först. Speciellt vid kall
motorn och kall väderlek är det värdefullt att tillsats-
delen via kyl- och smörjoljesystemen får "konditionera"
basdelen innan den startas. De besvärande avgasemissionerna
under kallstart minskas, och man uppnår en motsvarande
reduktion av bränsleâtgången. Batteriet sparas även,
eftersom man ju endast behöver dra igång en mindre del av
hela motorn.
Ett kontrollsystem visas schematiskt i Fig. 16, där
motorn är i stort densamma som visas i Fig. 4. Den omfat-
tar sålunda en basdel 15 och en tillsatsdel 16, vilka över
en transmission 12 driver fordonsaxeln över en växellåda 13.
Kylaren är betecknad med 23, en ledning som förbinder
kylsystemen är betecknad 20 och en smörjoljeledning är
betecknad 28.
Insugningslâdor vid motordelarna är betecknade 250 resp.
251, och i anslutning till var och en av dem finns trottel-
regleringsorgan 252 ocn 253. En bränsletank är betecknad
254, och bränslepumpar för vardera motordelen är betecknade
255 resp; 256. Bränsleinsprutningsventiler är anordnade i de
båda insugningslådorna, och styrorgan för ventilerna är
betecknade 257 resp. 258. Avgsledningen förs till en ljud-
dämpare 259, i anslutning till vilken del kan finnas anord-
ning för katalytisk rening. En startmotor är betecknad 260.
Motorn styrs av en minidator 261, till vilken en
8006805-9
13
display 262 är kopplad, och som på känt sätt visar vissa
förutbestämda driftsfunktioner.
Till minidatorn kommer manuellt bestämda ingångssignaler
från tändningsnyckel 263, växelväljare 264, som på känt sätt
har fram-, back-, neutral- och parkeringslägen, samt en
vippströmbrytarsats 265, med en inställningsmöjlighet 266
för vilken motordel man vill låta starta först, samt en
inställningsmöjlighet 267 för prestandakörning (P) resp.
ekonomikörning (E).
Gaspedal (T) och bromspedal (B) är betecknade 268 resp.
269. Minidatorn programmeras så att man kan kontrollera båda
motordelarna med en gaspedal, varvid datorn sköter in- och
urkoppling av motordelarna. Bromsmanöver kan ge datorn
impuls att låsa frihjul inom maskineriet så att motorbroms-
ning erhålls.
Utsignal till startmotor 260 överförs via ledare 270.
Man kan programmera datorn för olika startsekvenser - det
enklaste är att man startar tillsatsdelen 16 först och att,
vid behov, basdelen 15 startas så snart kylvatten- och
smörjoljetemperatur stigit till lämpligt värde (som avkänns
och rapporteras till datorn 261). Om man sommartid endast
behöver basmotorn kan man naturligtvis låta starta denna
direkt (strömställare 265).
Signaler till trottelregleringsorgan 252 och 253 över-
förs via ledare 271, 272 och signaler till insprutningsstyr-
organen 257 ocb 258 överförs via ledare betecknade 273 resp.
274. Signaler till växellådan l3 överförs via ledare 275.
Olika driftstillstånd inom maskineriet rapporteras
tillbaka till datorn, t.ex. beträffande varvtal hos basdelen
via ledare 276 och hos tillsatsdel 16 via ledare 277.
Fordonets hastighet rapporteras genom ledare 278. Kylvatten-
temperaturen avkänns och rapporteras genom ledare 279. Till-
ståndet i avgasledningen avkänns och rapporteras via ledare
280. Det kan vara fråga om temperatur och/eller emissions-
halt. Har man katalysrenare är det vanligen viktigt att
avkänna syrehalten, och i beroende därav påverka bränsle-
systemet så att stökiometriskt blandningsförhållande vid-
makthålls. I avgaskänningssystemet ingår då s.k. ;\_-sond,
8006805-9
14
som kommer att råda över det genom gaspedalen 268 till-
fälligt inställda trottelläget.
För god emissionskontroll kan motorn förses med
avgasàtercirkulation, tillförsel av luft till avgasled-
ningen och/eller tändpunktsförskjutning, men detta är
välkända åtgärder och behöver inte illustreras. Mikrodatorn
261 kan dock kompletteras för påverkan av sådana organ.
Beskrivningen och ritningar visar ett flertal utförings-
former, men detta får inte tolkas i inskränkande syfte, utan
ytterligare modifikationer kan företas inom ramen för efter-
följande patentkrav.
Claims (5)
- 8006805--9 15 PATENTKRAV l. Motoranläggning för drift på framaxeln av ett fordon och omfattande ett antal arbetscylindrar anordnade i två grupper (basdel och tillsatsdel) (15, 16) som är in- dividuellt anslutbara till en gemensam utgående drivaxel, och där ett styrorgan är inrättat att hålla basdel och tillsatsdel i drift allt efter tillfälligt effektbehov, k ä n n e t e c k n a d därav, att basdel (15) och till- satsdel (16) är anordnade på ömse sidor om en delarna (15, 16) med hjulaxlarna (11) förbindande transmission (12) samt har gemensam kyl- och företrädesvis även smörjoljesystem.
- 2. Motoranläggning enligt patentkravet 1, k ä n - n e t e c k n a d därav, att i kylsystemet ingående fläkt (26) är inrättad för drift via basdelen (15), samt alternativt via elmotor (27).
- 3. Motoranläggning enligt något av patentkraven l eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att i anlägg- ningen ingående startmotor och elgenerator är anslutna till den delarna (15, 16) med fordonsaxeln (ll) förbindan- de transmissionen (12).
- 4. Motoranläggning enligt något av föregående pa- tentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att basdelens (15) tillslagskoppling är av flerlamelltyp som gör den lämpad att tjänstgöra som svänghjul.
- 5. Motoranläggning enligt något av föregående pa- tentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att styrsyste- met omfattar en mikrodator (261) samt, bland manuellt pà- verkbara ingângsaktivatorer till denna, ett väljarorgan (265) omfattande omkopplingsorgan (266) för bestämning av vilken motordel (15, 16) som i första hand skall hållas i drift, resp. (267) för val av prestandakörning eller eko- nomikörning.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8006805A SE440386B (sv) | 1980-09-29 | 1980-09-29 | Motoranleggning for drift pa framaxeln av ett fordon |
DE19813137162 DE3137162A1 (de) | 1980-09-29 | 1981-09-18 | Fahrzeug-antriebsanlage |
FR8118240A FR2491132A1 (fr) | 1980-09-29 | 1981-09-28 | Installation de propulsion de vehicule comprenant plusieurs cylindres de puissance differente |
JP56156084A JPS5799243A (en) | 1980-09-29 | 1981-09-29 | Propelling installation for automobile |
SE8200325A SE447007B (sv) | 1980-09-29 | 1982-01-21 | Fordonsmotoranleggning |
SE8200326A SE441081B (sv) | 1980-09-29 | 1982-01-21 | Motordrivanordning omfattande en kolvmotor och en ensam driftduglig gasturbin |
US06/669,893 US4638637A (en) | 1980-09-29 | 1984-11-09 | Vehicle propulsion plant |
US06/669,892 US4566279A (en) | 1980-09-29 | 1984-11-09 | Vehicle propulsion plant |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8006805A SE440386B (sv) | 1980-09-29 | 1980-09-29 | Motoranleggning for drift pa framaxeln av ett fordon |
DE19813137162 DE3137162A1 (de) | 1980-09-29 | 1981-09-18 | Fahrzeug-antriebsanlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8006805L SE8006805L (sv) | 1982-03-30 |
SE440386B true SE440386B (sv) | 1985-07-29 |
Family
ID=42727399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8006805A SE440386B (sv) | 1980-09-29 | 1980-09-29 | Motoranleggning for drift pa framaxeln av ett fordon |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5799243A (sv) |
DE (1) | DE3137162A1 (sv) |
SE (1) | SE440386B (sv) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992010652A1 (en) * | 1990-12-04 | 1992-06-25 | Insinööritoimisto Joel Majurinen Ky | Combustion engine combination |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8290653B2 (en) * | 2008-08-27 | 2012-10-16 | Ecomotors International, Inc. | Powertrain with multiple, selectable power sources |
KR101015883B1 (ko) | 2008-10-17 | 2011-02-23 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 터치 스크린 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3194087A (en) * | 1961-04-28 | 1965-07-13 | Volvo Ab | Drive system for vehicles |
US3332404A (en) * | 1965-02-15 | 1967-07-25 | Charles L Lovercheck | Dual engine |
JPS5172808U (sv) * | 1974-12-06 | 1976-06-08 | ||
JPS5434847A (en) * | 1977-08-23 | 1979-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical propagating device |
JPS54156908A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-11 | Mitsubishi Motors Corp | Double engine device |
DE2828298A1 (de) * | 1978-06-28 | 1980-01-10 | Volkswagenwerk Ag | Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine und brennkraftmaschine zur durchfuehrung des verfahrens |
-
1980
- 1980-09-29 SE SE8006805A patent/SE440386B/sv not_active IP Right Cessation
-
1981
- 1981-09-18 DE DE19813137162 patent/DE3137162A1/de not_active Ceased
- 1981-09-29 JP JP56156084A patent/JPS5799243A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992010652A1 (en) * | 1990-12-04 | 1992-06-25 | Insinööritoimisto Joel Majurinen Ky | Combustion engine combination |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5799243A (en) | 1982-06-19 |
DE3137162A1 (de) | 1982-05-13 |
SE8006805L (sv) | 1982-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4452043A (en) | Differential compound engine | |
US4729225A (en) | Turbo-charged internal combustion engine with exhaust gas energy recuperation | |
US4145888A (en) | Combined turbocharger and accessory drive | |
US2585968A (en) | Turbosupercharged internal-combustion engine having hydraulic means to connect turbine to engine output shaft at high load | |
US3007302A (en) | Compound turbine-diesel power plant | |
US5121607A (en) | Energy recovery system for large motor vehicles | |
US7398650B2 (en) | Internal combustion engine comprising a mechanical charger and a turbo-compound | |
US4481841A (en) | Multiple engine drive arrangement | |
US4392459A (en) | Four stroke thermal engine capable of temporary boost | |
US4875454A (en) | Supercharging apparatus for an internal combustion engine | |
US20130133480A1 (en) | Hybrid drive train for a gas turbine engine | |
US4417551A (en) | Vehicle engine | |
US5233952A (en) | Pump drive for engine | |
US2503289A (en) | Supercharged internal-combustion | |
GB2140870A (en) | I. C. engine with a split crankshaft | |
JPS61182424A (ja) | 動力乗物のための分割型エンジン | |
US8434454B2 (en) | Dual crankshaft engines | |
GB2080432A (en) | Differential compound engine | |
US4566279A (en) | Vehicle propulsion plant | |
SE441081B (sv) | Motordrivanordning omfattande en kolvmotor och en ensam driftduglig gasturbin | |
US20050126173A1 (en) | Controlling airflow to multiple engine modules with a single throttle body | |
EP2573356A2 (en) | Supercharging system and method for operation | |
SE423742B (sv) | Gasturbinanleggning for automotiv drift | |
US3329132A (en) | Differential supercharging unit for rotary engines | |
US3603079A (en) | Supercharged internal combustion engine, particularly supercharged diesel engine for vehicular drives |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8006805-9 Effective date: 19910409 Format of ref document f/p: F |